Cele mai importante descoperiri ştiinţifice din 2016

În anul 2016 s-au înregistrat unele progrese majore în ştiinţă, de la detectarea undelor gravitaționale până la descoperirea unei exoplanete de mărimea Pământului aflată la o distanţă mai mică de 5 ani-lumină.

Iată în continuare câteva dintre cele mai importante descoperiri ştiinţifice ale anului 2016.

Undele gravitaționale

Fizicienii de la Observatorul LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) au confirmat în acest an existența undelor gravitaționale, după ce au reuşit să detecteze undele gravitaționale de două ori. Aceasta este o descoperire fundamentală cu privire la natura realității.

Undele gravitaționale generate de două găuri negre. Credit: R. Hurt, Caltech / JPL

În mod intuitiv suntem cu toții familiarizați cu conceptul de spațiu-timp, adică continuumul spaţio-temporal în care trăim cu toţii şi în care se propagă unde subatomice generate atunci când găurile negre, stelele neutronice și alte obiecte masive se ciocnesc.

Aceste „valuri” din continuumul spațiu-timp au fost denumite unde gravitaționale şi ele au fost observate pentru prima dată de detectoarele LIGO în luna septembrie a anului trecut, cu toate că descoperirea lor nu a fost anunțată până în luna februarie a acestui an.

În iunie, fizicienii de la LIGO au detectat din nou undele gravitaționale şi astfel ei au deschis o nouă eră în  studiul Universului.

Trebuie menţionată aici contribuţia lui Albert Einstein la această descoperire, acesta fiind cel care a intuit existența undelor gravitaționale atunci când a scris teoria relativității generale în anul 1916.

Este dificil de spus ce este mai remarcabil aici: faptul că teoria lui Einstein s-a dovedit corectă sau că fizicienii au avut nevoie de un secol pentru a confirma ceea ce Einstein a putut vedea cu ochii minții.

Proxima b

În ultimii ani astronomii au observat mii de exoplanete, unele dintre ele fiind planete stâncoase de mărimea Pământului. Dintre toate aceste exoplanete potenţial locuibile Proxima b a atras cel mai mult atenţia astronomilor, deoarece aceasta se învârte în jurul celei mai apropiate stele de Sistemul Solar, Proxima Centauri, aflată la o distanţă de doar 4,3 ani-lumină.

O imagine artistică a exoplanetei Proxima b care orbitează steaua Proxima Centauri. Credit: ESO / M. Kornmesser

Proxima b este o exoplanetă stâncoasă care a fost detectată, în mod indirect, prin metoda vitezei radiale şi care orbitează steaua Proxima Centauri, aflată la o distanță de doar 7,5 milioane de kilometri.

Proxima b se află la o distanţă faţă de steaua sa gazdă de 10 ori mai mică decât distanţa planetei Mercur faţă de Soare. Deoarece Proxima Centauri este o stea pitică roșie rece, astronomii bănuiesc că pe această exoplanetă poate exista apă în stare lichidă, ceea ce înseamnă că aceasta ar putea fi locuibilă.

Desigur, Proxima b ar putea fi, de asemenea, o planetă lipsită de atmosferă, ceea ce ar fi, desigur, mai puțin interesant. Cu toate acestea nu trebuie să așteptăm mult timp pentru a afla acest lucru: după lansarea telescopului James Webb, care este planificată în anul 2018, sperăm să obţinem informaţii privind atmosfera exoplanetei Proxima b, dacă aceasta există într-adevăr.

Dacă cu ajutorul telescopului James Webb nu vom putea obţine date privind atmosfera exoplanetei Proxima b, atunci poate că vom reuşi să trimitem nanonave interstelare către Proxima b pentru a o studia din apropiere.

Virusul Zika

Un virus puțin cunoscut, care a fost identificat pentru prima dată în Uganda în 1947 şi denumit Zika, s-a răspândit rapid în întreaga Americă Latină prin intermediul ţânţarilor. Deşi majoritatea adulţilor care au contactat virusul nu au avut simptome specifice bolii Zika, răspândirea virusului a fost însoțită de o creştere neliniștitoare a cazurilor de microcefalie, o afecţiune rară în urma căreia copiii se nasc cu capul anormal de mic.

Ţânţarii răspândesc virusul Zika. Credit: Getty

În luna ianuarie, virusul Zika a fost identificat în placentele a două femei gravide ale căror copii s-au născut cu microcefalie. În aceeași lună, virusul Zika a fost identificat în creierul unor nou-născuţi care au murit la scurt timp după naștere.

În cele din urmă, în luna aprilie, CDC (Center for Disease Control) a confirmat ceea ce mulţi cercetători deja bănuiau: Zika provoacă într-adevăr microcefalie, precum și alte afecţiuni ale creierului.

O astfel de epidemie înspăimântătoare accelerează ritmul cercetării științifice. Să sperăm că eforturile privind înţelegerea virusului Zika nu vor înceta, chiar dacă acesta nu mai este considerat în prezent o amenințare globală.

Tehnologia CRISPR de editare genetică

În acest an, pentru prima dată, o echipă de oameni de știință din China a folosit tehnologia CRISPR pentru a trata un pacient uman.

Tehnologia CRISPR. Credit: Omar Bustamante // FUSION

Pacientul suferea de o formă agresivă de cancer pulmonar. Pentru a-l trata, oamenii de ştiinţă au extras celule imune din sângele lui şi au folosit tehnologia CRISPR pentru a elimina o genă pe care cancerul o poate folosi pentru a se răspândi mai repede. Ulterior, medicii au reintrodus celulele modificate genetic înapoi în pacient. Se speră că astfel pacientul va învinge cancerul, cu toate că rezultatele studiului nu au fost pe deplin dezvăluite.

Indiferent de rezultatul din acest caz specific, utilizarea tehnologiei CRISPR pentru vindecarea oamenilor deschide un nou capitol în medicina personalizată.

A noua planetă din Sistemul Solar

Posibilitatea existenţei unei planete necunoscute la marginea Sistemului Solar i-a preocupat în permanență pe astronomi şi în acest an astronomii Konstantin Batygin și Mike Brown de la Caltech au prezentat dovezi convingătoare că așa-numita Planeta 9 există cu adevărat. Aceasta ar fi mai mare decât planeta Neptun și s-ar afla pe o orbită extrem de eliptică în jurul Soarelui, la o distanță faţă de Soare cuprinsă între 100 UA şi 1.000 UA.

Cel puţin acestea sunt estimările astronomilor pe baza traiectoriilor corpurilor din centura Kuiper care, în aparenţă, sunt perturbate de influenţa gravitaţională a misterioasei planete.

A noua planetă a Sistemului Solar perturbă orbitele obiectelor transneptuniene. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Desigur, pentru confirmarea existenţei unei noi planete a Sistemului Solar avem nevoie de dovezi directe, adică de fotografii ale acesteia. Din păcate, un astfel de obiect îndepărtat emite foarte puţină lumină şi căldură, dar cu toate acestea astronomii speră să găsească această planetă în următorii ani.

Mai mult, oamenii de ştiinţă afirmă că aceasta nu reprezintă nicio ameninţare la adresa Pământului.

Transformarea emisiilor de dioxid de carbon în piatră

Odată cu creşterea emisiilor de carbon și în faţa perspectivei unor schimbări climatice catastrofale, oamenii de știință au început să se gândească serios la modul prin care se poate extrage carbonul din aer. Această tehnologie, cunoscută sub numele de „captarea și stocarea carbonului” a înregistrat un progres important în anul 2016 atunci când cercetătorii de la University of Southhampton au dizolvat dioxidul de carbon din atmosferă în apă și au pompat amestecul obţinut în sol, într-o rocă bazaltică, unde pe parcursul a doi ani acesta s-a solidificat, datorită carbonului care a reacționat cu mineralele bazaltice.

Chiar dacă multă lume s-a entuziasmat aflând că oamenii de știință au „transformat dioxidul de carbon în piatră”, trebuie să ţinem cont că această metodă funcţionează, probabil, numai în anumite regiuni cu o geologie similară cu cea a depozitului subteran din Islanda. Mai mult decât atât, această metodă necesită multă apă, astfel încât este greu de crezut că astfel se vor putea stoca în sol cantităţi mari de dioxid de carbon.

Cea mai bătrână vertebrată de pe Pământ

Se pare că secretul prelungirii duratei de viață se află la o specie de rechin din Groenlanda care poate trăi până la 400 de ani, potrivit unui studiu uimitor publicat anul acesta în revista Science. Datarea cu radiocarbon a 28 de rechini de Groenlanda, de sex feminin, a arătat că aceste animale sunt cele mai longevive vertebrate de pe planetă, ele putând trăi între 272 și 512 ani.

Rechinul de Groenlanda este cea mai longevivă vertebrată, cu o durată de viață de până la 400 de ani. Credit: Julius Nielsen

Care este secretul longevităţii rechinului de Groenlanda? După toate probabilitățile, acesta are un metabolism extrem de scăzut şi în consecinţă el creşte lent şi ajunge târziu la maturitate. Mai mult, temperatura scăzută a apelor din adâncul Oceanului Arctic în care trăieşte acest rechin reprezintă un factor determinant pentru longevitatea acestuia.

Sursa: Gizmodo